煤油共炼油煤浆黏温特性

煤油共炼技术将煤化工技术与劣质重油加工技术耦合,是煤与劣质重油清洁高效利用的重要途径,油煤浆黏温特性是影响规模化制浆、输送、加压、预热设计和生产操作的关键因素。以塔河重油、煤焦油和低阶煤为研究对象,利用热重分析仪、傅里叶红外分析仪、表面孔隙结构分析仪及高温黏度计等,分析了煤粉质量分数、溶剂性质、溶胀时间及煤粉孔隙结构对油煤浆黏度的影响,研究了制浆过程和升温预热过程中油煤浆黏温特性的变化规律。结果表明,制浆过程中煤粉质量分数和重质油溶剂性质是影响油煤浆黏度的主要因素;当煤粉质量分数大于35%时,油煤浆黏度显著增大;相同条件下,塔河重油煤浆黏度大于煤焦油重油煤浆。随溶胀时间的增加,重质油煤浆黏度整体呈增大趋势;溶胀12 h以后,油煤浆黏度均快速增大,且塔河重油配制的油煤浆黏度增加更快;溶胀作用之后的煤粉颗粒表面形成新的孔隙结构,产生了大量大孔和部分微孔,导致油煤浆黏度增加;油煤浆制备过程中重质油发生脱氢、吸氧缩合反应而导致性质变化也是影响油煤浆黏度的重要因素。升温预热过程,随着温度升高,油煤浆黏度迅速降低;且煤粉质量分数越高,黏度越大;当温度超过140℃时,黏度均降至较低值;当温度超过24...     

双鸭山液化油煤浆表观粘度和粘-温特性的初步研究

研究油煤浆在升温过程中粘度的变化及流变特性对煤炭直接液化工艺是十分必要的。论文研究了黑龙江省适宜液化的双鸭山煤与起始溶剂配制成的油煤浆体系的表观粘度,在80~360℃范围内随煤颗粒粒度、煤浆浓度、温度、剪切速率和剪切时间的变化规律。研究结果表明:煤浆体系的表观粘度值随着温度的升高呈现出先下降,然后基本稳定不变,最后又开始升高的特性。     

双鸭山液化油煤浆表观粘度和粘-温特性的初步研究

研究油煤浆在升温过程中粘度的变化及流变特性对煤炭直接液化工艺是十分必要的。论文研究了黑龙江省适宜液化的双鸭山煤与起始溶剂配制成的油煤浆体系的表观粘度,在80～360℃范围内随煤颗粒粒度、煤浆浓度、温度、剪切速率和剪切时间的变化规律。研究结果表明：煤浆体系的表观粘度值随着温度的升高呈现出先下降,然后基本稳定不变,最后又开始升高的特性。     

煤直接液化中油煤浆热溶产物的变化

在高压釜中用不同溶剂在不同温度下（250~370 ℃）考察了神华煤、新庄煤和Westerholt煤热溶产物的变化.结果发现：这3种煤的热溶行为不同,故热溶产物的组成也不同.神华煤以前沥青烯为主,随温度升高,神华煤热溶产物沥青烯生成量变化较为平稳,而前沥青烯生成量逐渐上升,到370 ℃时前沥青烯的生成量已增加到19.9%.新庄煤在低于310 ℃时两种中间产物相差不大,在高于310 ℃以后,沥青烯的生成量增加很快,逐渐占主导作用,其中间产物以沥青烯为主.Westerholt煤的热溶行为与新庄煤类似.采用红外光谱、固体核磁共振对神华煤及其热溶中间产物与抽余煤分析可知,神华煤经热溶处理后,脱除了一些含氧官能团以及某些脂肪烃结构,此外还发现热溶中间产物、抽余煤与原料煤的基本有机结构相似,表明热溶中煤的主体结构尚未发生变化.     

煤与石油重油共处理协同效应的初步分析

煤与石油重油共处理可同时对煤和重油进行加氢处理,并能提高煤的转化率和液化油的收率.本文分析了煤液化过程中溶剂的有效组分.多环芳烃含量较高的二次加工重油可作为部分煤液化溶剂,而芳香度较低的直馏重油不宜作为煤液化溶剂使用.在煤油共处理过程中,煤和重油之间呈现出促进重油改质和煤液化的协同效应.煤与重油之间的相互作用效果与重油的组成和性质相关,本文还探讨了改善煤与重油共处理效果的措施.     

溶剂和水分对液化油煤浆流变性质的影响

在常压和30～70 ℃的常温条件下研究了制浆溶剂和原料煤水分对煤浆流变特性的影响,发现溶剂的性质是影响油煤浆流变特性的主要内在因素.在研究的温度范围内,2种溶剂本身均为牛顿流体,而用它们配置的煤浆体系在较低浓度（30%）和较高温度（70 ℃）下为牛顿流体,其它条件下则表现为不同类型的非牛顿流体;2种溶剂的煤浆体系偏离牛顿流体的程度均随浓度增大和温度降低而增大,而起始溶剂PHO配制煤浆的黏度、触变性和偏离牛顿流体的程度均高于循环油REC煤浆体系.原料煤含水量对煤浆流变特性有一定的影响,且较低温度下水分的影响比较高温度下更为明显;煤中水分越少,煤浆体系偏离牛顿流体程度越大.     

煤颗粒分布对油煤浆流变特性的影响

采用神华煤和煤直接液化循环油配制成油煤浆，考察了煤的颗粒大小、颗粒分布以及浓度对煤浆流变特性的影响.试验结果表明：当浓度较低时，煤浆在比较宽的浓度范围内表现为牛顿流体；浓度较高时，表现为具有剪切稀化行为的假塑性流体.利用双峰级配理论，将粗颗粒煤粉加入细颗粒中可降低煤浆体系的黏度.但继续增大粗颗粒在煤粉中的比例，体系的黏度又会增大，而且煤浆的流变性能也发生改变.在试验条件下，粗细颗粒质量百分比为40∶60时体系具有最低的黏度，煤浆性质由同浓度的细颗粒体系的非牛顿流体转变为牛顿流体.因此，改变煤浆体系中煤的颗粒分布可在保持较高浓度时制备出具有较低黏度的油煤浆.     

溶剂黏度与油煤浆黏度的关系研究

为解决煤炭液化过程中油煤浆易发生沉积堵塞管路的问题,优化传统循环溶剂的性能,对循环溶剂及二元溶剂(低附加值石油重质副产物A油与循环溶剂的掺混体)所配制的油煤浆黏度的变化规律进行了研究,探讨了循环溶剂与二元溶剂的流变特性,分析了A油掺入量对油煤浆黏度的影响及溶剂黏度与油煤浆黏度的关系.研究表明:石油重质副产物A油与循环溶剂组成的二元溶剂黏温特性较差,二元体系油煤浆的最佳配制温度为80℃,当石油重质副产物A油的加入量为5%或10%(质量分数)时,油煤浆的黏度与油煤浆中溶剂黏度的对数值呈良好的线性关系.     

气化用煤及混配煤的粘温特性研究

以枣庄烟煤、枣庄无烟煤、济宁煤、东北煤、胜利煤和准东次烟煤等为原料,测定其发热量、煤灰熔融温度及煤的粘度,并对结果进行了分析比较。分析了化学组分等对煤灰熔融性温度及粘度的影响,高温下煤灰熔融性、煤灰的粘温特性对煤气化炉的设计、稳态运行及煤种适应性评价具有十分重要的意义。     

低挥发分水煤浆的制备及燃烧特性研究

本文通过干法制浆研究了潞安低挥发分贫煤的成浆性,通过热重分析和燃烧试验研究了低挥发分水煤浆的燃烧特性。研究结果表明:屯留原煤、屯留煤泥、常村原煤和常村煤泥的成浆性很好,可制备出浓度高达72%、表观黏度小于1 200 mPa·s的水煤浆。水煤浆的热重试验和燃烧试验表明:常村低挥发分贫煤水煤浆的着火温度较高,综合燃烧特性指数低于高挥发分水煤浆;在相同的升温速率下,低挥发分水煤浆的活化能高于高挥发分的水煤浆,灰渣沉积速率远低于高挥发分水煤浆的灰渣沉积速率,结渣不严重;10 t/h锅炉上连续燃烧常村煤泥水煤浆时,火焰明亮、稳定,炉膛充满度高,炉膛温度均匀;无任何闪烁火星出现,达到了很高的燃尽率,燃烧热效率高达86.93%。     

催化剂对煤直接液化残渣气化反应性的影响

通过对神华煤液化催化剂的XRD分析以及催化剂对残渣气化反应影响的研究,发现液化残渣催化剂的存在形态为磁硫铁矿;经过热解制焦后,催化剂残留的主要形态是磁黄铁矿。对脱除矿物质和添加液化催化剂的残渣半焦进行水蒸气和CO2气化,在水蒸气气化反应过程中,催化剂对残渣半焦的气化反应性影响不大,这主要是由于水蒸气气化反应过程中生成了较多的H2S气体,使催化剂中铁元素的催化作用受到了抑制,降低了残渣在水蒸气气化反应中的气化反应性;在CO2气化反应过程中,由于产生的含硫气体比较少,催化剂中铁元素对残渣半焦的CO2气化起到了一定的催化作用。     

煤直接液化柴油与煤间接液化柴油配比调和研究

由于各自的性能特点,煤直接液化柴油与煤间接液化柴油单独作为柴油产品销售均不能满足GB 19147—2016《车用柴油》标准,对于高品质煤基柴油产品在更大地域范围销售和产业发展带来了影响和阻碍.通过对不同比例的煤直接液化柴油与煤间接液化柴油的实验室配比调和试验研究和润滑性改进剂的添加量试验,配比调和出了满足GB 1914...     

煤泥水热解过程中的能量平衡分析与计算

在分析煤泥水热解过程的基础上,遵循能量守恒原理,将热解过程中的能量转化过程看成一个系统,进行了能量转化分析和能量平衡计算。并在此基础上,根据开滦吕家坨煤泥水热解产物的产率,以及对热解焦的工业分析结果,进行了吕家坨煤泥水热解过程中能量平衡的实际计算,结果得出煤泥水热解过程是要向外界放热的,对煤泥水热解的研究应考虑对产物废热的回收。     

水煤浆烧嘴燃烧特性的数值模拟研究

采用了标准湍流k-e模型的2方程模型,DPM模型,基于体积和颗粒表面化学反应的混合物涡耗散模型,热辐射P1模型方程,及能量守恒方程,对水煤浆烧嘴管路和燃烧炉内的流体流动、反应和传热进行了数值模拟计算,主要研究探索了水煤浆烧嘴的燃烧特性,考察了速度场、温度场、煤炭颗粒大小的密度轨迹和燃烧各组分的质量分数。结果表明,5个基于体积和颗粒表面的燃烧化学反应的求解、湍流模型和DPM模型的设置,能够较为准确地描述出水煤浆燃烧率高达99%的高效燃烧过程,以及燃烧挥发过程中引发的速度、温度、组分质量分数等参数的变化过程,为水煤浆烧嘴的进一步研发设计提供了有力的参考依据,不仅缩短了研发周期,而且节约了成本。     

煤炭直接液化油品加氢稳定和加氢改质的试验研究

对神华上湾煤直接液化油品进行了加氢稳定和加氢改质的试验研究,研究结果表明煤液化重油经过加氢稳定处理后,可以生产出煤液化需要的供氢溶剂;煤液化轻油经过加氢稳定后中间馏分的十六烷值低、密度高,还需进一步加工。加氢改质是一种有效改善油品质量的方法;研究表明加氢改质小于150℃石脑油馏分是很好的催化重整原料;加氢改质后的大于150℃柴油馏分性质全面满足环烷基原油生产的轻柴油国家标准;试验还表明加氢改质柴油馏分对十六烷值改进剂具有良好的感受性,通过添加1000ppm的十六烷值改进剂可以生产出满足欧Ⅱ排放标准的柴油产品。     

分散剂对煤泥选煤厂煤浆特性的影响研究

对聚合物改性木质素和萘磺酸盐两种分散剂的制浆性能进行了试验研究。研究结果表明:聚合物改性木质素分散剂对煤泥煤浆的分散性效果不佳,制备的浆体粘度较大、稳定性较好;萘磺酸盐分散剂对煤泥煤浆的分散性效果较好,降粘效果强;复合分散剂的定粘浓度、稳定性效果都较理想,但其分散效果与煤泥类型有关。     

废弃物对水煤浆气化特性影响的研究进展

总结了利用造纸黑液、酒精废液、污泥等废弃物制备水煤浆时对浆体燃料的气化特性影响的研究进展,重点关注了废弃物中碱金属元素催化气化机理,组成成分对合成气的影响。利用废弃物制备水煤浆不仅可以有效减少污染物的排放,而且在煤气化过程中具有催化效果以提高碳转化率,具有较好的经济效益和环境效益。     

煤化工造气湿煤灰黏度特性分析

研究了湿煤灰中固体颗粒浓度、温度和剪切时间对黏度影响。结论为,质量分数越高,湿煤灰的黏度系数越大,随着温度增加,湿煤灰黏度变小,质量分数为20%时,该规律更加明显;随着剪切时间的增加,湿煤灰浆液的表观黏度下降较快。     

煤液化方式的技术经济分析

对煤的2种液化方式———直接液化和间接液化,从技术成本、经济节能、环境污染等方面进行了深入探讨和分析比对。通过对比,并根据不同区位实际情况解决煤液化制燃料油途径的最优选择问题。